Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik benötige Hilfe bei der Suche nach Quarz


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von Detlef (Gast)


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Hey Leute,
ich bräuchte einen externen Quarz, welcher mir ein Clocksignal mit einer 
Frequenz von 1 MHz oder 10 MHz erzeugen soll. Er sollte möglichst genau 
sein, das heisst weniger als 50 ppm und die Eingans- und Ausgansspannung 
sollten max 3.3V sein (LVTTL/LVCMOS) sein. Nach eigener Recherche bei 
Reichelt und Conrad habe ich leider nichts gefunden. Insbesondere was 
die Eingangs- und Ausgansspannung angeht. Gesucht habe ich 
ausschließlich nach Quazoszillatoren (4 Beine), weil mir hier die 
Funktionsweise klarer ist als bei einem Quarzkristall (2 Beine). Wie 
setzt man denn die Quarzkristalle, die nur 2 Beine haben ein? Was ist 
der Input und was ist der Output?

Wenn ihr vielleicht doch Quarzoszillatoren kennt mit einer Genauigkeit 
die betragsmäßig kleiner gleich als 50ppm ist und LV Logik, dann würde 
ich mich auf eure Empfehlungen freuen.

Vielen Dank!

von Pete K. (pete77)


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Bürklin Bestell-Nr. 77 D 640, Bestell-Nr. 78 D 302, Bestell-Nr. 78 D 418

Die Quarze werden mit z.B. 16-22pF gegen GND geschaltet. Siehe z.B. 
Atmel Datenblätter.

von Yoschka (Gast)


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Deine Ausführungen lassen schließen, dass Du besser erzählst was das 
werden soll.

von Detlef (Gast)


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Pete K. schrieb:
> Bürklin Bestell-Nr. 77 D 640, Bestell-Nr. 78 D 302, Bestell-Nr. 78 D 418

Vielen Dank. Eins habe ich vergessen zu erwähnen. Es sollten keine SMD 
Bauteile sein, sondern DIP.

von Detlef (Gast)


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Yoschka schrieb:
> Deine Ausführungen lassen schließen, dass Du besser erzählst was das
> werden soll.

Es hat den Zweck als eine relative Uhr für meine Messungen zu dienen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Zur Not kannst Du Dir auch mit einem 16MHz Quarz und einem 4060 einen 
Quarzoszillator selber bauen. Das 1MHz Signal kann an Q4 abgegriffen 
werden. Falls der Quarz im Laufe der nächsten 10 Jahre etwas 
beschleunigt, kannst Du ihn mit dem 22p Trimmer wieder abbremsen.

von M. K. (sylaina)


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Detlef schrieb:
> Es hat den Zweck als eine relative Uhr für meine Messungen zu dienen.

Wäre dann ein Baudratenquarz nicht besser? 1 MHz bzw. 10 MHz ist so ne 
krumme Nummer für ne Uhr. Am idealsten wäre natürlich so nen Uhrenquarz 
mit rund 32 kHz

: Bearbeitet durch User
von Purzel H. (hacky)


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Und die Messungen muessen zeitlich genauer wie 50ppm sein...

Das Angebot ist von der Genauigkeit, wie auch vom Preis her nach oben 
offen. Siehe zB Digikey.

: Bearbeitet durch User
von Detlef (Gast)


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M. K. schrieb:
> Wäre dann ein Baudratenquarz nicht besser? 1 MHz bzw. 10 MHz ist so ne
> krumme Nummer für ne Uhr. Am idealsten wäre natürlich so nen Uhrenquarz
> mit rund 32 kHz

Wieso krumm? Bei 10 MHz würde es alle 100 ns eine positive Flanke geben. 
Ich speichere die Zeit in einem 32 Bit Register, das bei jeder positiven 
Flanke um eins hochzählt. Und meine Messungen sind niemals länger als 5 
Minuten, somit würde der Zähler auch nicht überlaufen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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M. K. schrieb:
> Am idealsten wäre natürlich so nen Uhrenquarz
> mit rund 32 kHz

Ein 32,768 kHz Quarz ist zwar praktisch aber nicht ganz so genau wie ein 
4,194304 MHz Quarz.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Detlef schrieb:

> ich bräuchte einen externen Quarz, welcher mir ein Clocksignal mit einer
> Frequenz von 1 MHz oder 10 MHz erzeugen soll.

Wenn es ein Signal erzeugen soll, dann ist es kein Quarz mehr, sondern 
ein Quarzoszillator. Ein Quarz ist ein passives Bauelement.

> Er sollte möglichst genau sein, das heisst weniger als 50 ppm

Geht es um absolute Genauigkeit oder um die Änderung der Frequenz über 
Zeit und Temperatur? Die meisten Quarze/Quarzoszillatoren haben deutlich 
weniger Drift/Alterung als 50ppm. Zumindest solange man nicht zwischen 
Nordpol und Sahara wechseln will. Die absolute Frequenz mißt dir der 
Hersteller gern genauer aus, das kostet allerdings extra. Die meisten 
Leute brauchen es nicht so genau, deswegen sind enger als 30ppm 
tolerierte Quarze Spezialbauteile.

> und die Eingans- und Ausgansspannung sollten max 3.3V sein

Das ist keine "Eingangsspannung", sondern die Betriebsspannung. Die 
meisten heute verkauften Oszillatoren kommen mit 3.3V Betriebsspannung 
klar. Reichelt bietet im großen Blechgehäuse allerdings nur welche für 
5V an. In SMD gibts auch 3.3V.

> Gesucht habe ich
> ausschließlich nach Quazoszillatoren (4 Beine), weil mir hier die
> Funktionsweise klarer ist als bei einem Quarzkristall (2 Beine). Wie
> setzt man denn die Quarzkristalle, die nur 2 Beine haben ein?

Die baut man in eine Quarzoszillatorschaltung ein. Z.B. mit einem 
CMOS-Gatter. Viele µC haben einen solchen Oszillator eingebaut, an den 
man nur noch einen Quarz anschließen muß.

> Was ist der Input und was ist der Output?

Die beiden Anschlüsse sind gleichberechtigt. Siehe auch

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz
https://de.wikipedia.org/wiki/Quarzoszillator

von Purzel H. (hacky)


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Allenfalls kann man sich ueberlegen, wo der Vorteil liegt bei 10MHz 
gegenueber 7.432MHz. Ob die Zeit-Samples nun dekadisch oder was anderes 
sind, ist moeglicherweise egal.

Dann wuerd ich eher auf einen Baudratenquarz gehen. zB 7.432MHz. Und 
welche Fehler auftreten, wenn der Quarz nur 100ppm hat.

von hinz (Gast)


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von Pete K. (pete77)


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von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> 
http://de.farnell.com/fox-electronics/fox924b-10-000/oszillator-tcxo-10-0mhz-3-3v-smd/dp/2063954
>
> Aber Schraubklemmen gibts da nicht...

Ich würde mich bereit erklären, dem TE Drähte dranzulöten, damit er
sein gewünschtes THT-Bauteil bekommt. :-)

Ehrlich: das 21. Jahrhundert ist nun schon ein Weilchen alt, man sollte
sich allmählich an die Tatsache gewöhnen, dass nicht mehr jedes
elektronische Bauteil in einer Bauform angeboten wird, mit der man es
auf ein Steckbrett nageln kann.

von M. K. (sylaina)


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Detlef schrieb:
> Wieso krumm? Bei 10 MHz würde es alle 100 ns eine positive Flanke geben.
> Ich speichere die Zeit in einem 32 Bit Register, das bei jeder positiven
> Flanke um eins hochzählt. Und meine Messungen sind niemals länger als 5
> Minuten, somit würde der Zähler auch nicht überlaufen.

Rechnen wir mal kurz: 10 MHz -> 100 ns, 100 ppm entspricht dabei 0.01 
ns...und das auf 5 Minuten hochgerechnet macht 30 ms Abweichung...und 
das ist dir zu ungenau? Was bitte machst du, dass du in einem Intervall 
von 5 Minuten keine 30 ms Abweichung haben darfst? Und welche Abweichung 
erachtest du als ausreichend?

Bei jedem Takt der CPU nen Wert inkrementieren ist auch sportlich.

Und bei der Zeit bin ich halt jetzt von üblichen Uhren ausgegangen, z.B. 
man zählt die 0.1-Sekunden: Bei 10 MHz, einem Prescaler von 1024 für den 
Timer müsste man bis 976,5625 zählen, was recht "schwierig" zu 
realisieren ist bei Integerwerten. Bei 7,3728 MHz Baudratenquarz muss 
man bis exakt 720 bei sonst gleichen Einstellungen zählen. Wie gesagt, 
nur ein Beispiel.

von Helmut L. (helmi1)


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von georg (Gast)


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Detlef schrieb:
> ich bräuchte einen externen Quarz, welcher mir ein Clocksignal mit einer
> Frequenz von 1 MHz oder 10 MHz erzeugen soll

Wenn du einen besonders genauen Quarz-OSZILLATOR brauchst, suche nach 
TCXO (Temperatur-kompensiert).

Georg

von Detlef (Gast)


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M. K. schrieb:
> Rechnen wir mal kurz: 10 MHz -> 100 ns, 100 ppm entspricht dabei 0.01
> ns...und das auf 5 Minuten hochgerechnet macht 30 ms Abweichung...und
> das ist dir zu ungenau? Was bitte machst du, dass du in einem Intervall
> von 5 Minuten keine 30 ms Abweichung haben darfst? Und welche Abweichung
> erachtest du als ausreichend?

Ich möchte die relativen Zeiten von zwei Geräten während Sie am 
aufzeichnen/messen sind so gut wie möglich synchron halten. Dabei hatte 
ich den Vorschlag bekommen, beide Messungen per Trigger gleichzeitig zu 
starten und für die Zeit dann ein möglichst genauen Quarz zu nehmen.

Was gibt es denn sonst noch für Methoden, wenn ich zwei Geräte zeitlich 
miteinander synchronisieren möchte?

von hinz (Gast)


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Detlef schrieb:
> Was gibt es denn sonst noch für Methoden, wenn ich zwei Geräte zeitlich
> miteinander synchronisieren möchte?

Selben Takt verwenden.

von Peter R. (Gast)


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gemeinsam triggern oder gar gemeinsamer Takt ist die einfachste und 
zuverlässigste Lösung. dann ist die relativ zueinander gezählte Zeit 
genau.
(wenn die Software keinen Blödsinn macht)

Wenn es um absolute Genauigkeit geht,wird es um so aufwändiger, je 
geringer die Toleranz und je größer das relevante Zeitintervall ist.

Wie kommst Du überhaupt auf die 50ppm Forderung? bei einem  5 min 
Intervall (300 s) sind das etwa 15 ms Differenz.

 Die lassen sich durch einen gegenseitig übermittelten Synchronimpuls 
wohl problemlos sichern, denn dann entfällt das Sich-aufsammeln der 
Zeitabweichung.

Detlef schrieb:
> und für die Zeit dann ein möglichst genauen Quarz zu nehmen

 "möglichst genauen" ist Quatsch. Das muss "ausreichend genauen" heißen.

von Detlef (Gast)


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Peter R. schrieb:
> gemeinsam triggern oder gar gemeinsamer Takt ist die einfachste und
> zuverlässigste Lösung. dann ist die relativ zueinander gezählte Zeit
> genau.

Den Takt kann ich aber bei den Geräten nicht vorgeben. Beide Geräte sind 
Fertigprodukte,die komplett unterschiedliche Takte haben.

Kannst du mir das mit dem Synchronimpuls nochmal genauer erklären?

von hinz (Gast)


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Detlef schrieb:
> Beide Geräte sind
> Fertigprodukte,die komplett unterschiedliche Takte haben.

Das kann man ändern.

Beitrag #5332809 wurde von einem Moderator gelöscht.
von M. K. (sylaina)


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Detlef schrieb:
> Ich möchte die relativen Zeiten von zwei Geräten während Sie am
> aufzeichnen/messen sind so gut wie möglich synchron halten. Dabei hatte
> ich den Vorschlag bekommen, beide Messungen per Trigger gleichzeitig zu
> starten und für die Zeit dann ein möglichst genauen Quarz zu nehmen.

Nochmal die Frage: Was heißt hier "möglichst genau"? Wie groß darf der 
Unterschied zueinander denn sein? Wie schon gesagt, bei 100(50) ppm 
wären es grad mal 30(15) ms auf 5 Minuten. Wie groß darf der Unterschied 
denn sein innerhalb der 5 Minuten?

Detlef schrieb:
> Kannst du mir das mit dem Synchronimpuls nochmal genauer erklären?

Ein Impuls der auf beide Geräte gleichzeitig gegeben wird, sprich beide 
schauen auf den selben Impuls ;)

von Detlef (Gast)


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M. K. schrieb:
> Ein Impuls der auf beide Geräte gleichzeitig gegeben wird, sprich beide
> schauen auf den selben Impuls ;)

Wird der Impuls nur ein einziges Mal beim Start der Messung gegeben oder 
immer wieder?

von M. K. (sylaina)


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Detlef schrieb:
> Wird der Impuls nur ein einziges Mal beim Start der Messung gegeben oder
> immer wieder?

Na das kommt auf deine Geräte an. Wie gesagt, beschreibe es mal genauer, 
dann können wir dir auch bessere Tipps geben. Je genauer du beschreibst, 
was du machen willst und was du bis jetzt hast, desto besser kann man 
dir Ratschläge geben. Im Moment, so sehe ich das, ist das alles nur 
Stochern im Nebel.

von Pete K. (pete77)


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Detlef schrieb:
> Ich möchte die relativen Zeiten von zwei Geräten während Sie am
> aufzeichnen/messen sind so gut wie möglich synchron halten. Dabei hatte
> ich den Vorschlag bekommen, beide Messungen per Trigger gleichzeitig zu
> starten und für die Zeit dann ein möglichst genauen Quarz zu nehmen.

Mit der Info kommst Du reichlich spät.

Was sind das für Geräte und was soll gemessen werden?

Überlege Dir, ob Deine Messung wirklich so zeitkritisch ist, d.h. Deine 
Messgröße sich innerhalb von ein paar ms ändert.

von Route_66 H. (route_66)


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Pete K. schrieb:
> Mit der Info kommst Du reichlich spät.

Wer hier spät kommt, darüber kann man diskutieren.

Offensichtlich ist, dass Detlef nicht so richtig klar ist, was er will - 
oder es nicht richtig ausdrücken kann.

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